【正文】 y 100 15 表 32 溫度 /℃ 揮發(fā)度 溫度 /℃ 揮發(fā)度 78 66 所以 ???? ???? m 求最小回流比及操作回流比 泡點進料 ： ?? Fq xx 68 32 )(1 32 )1(1 ???? ????? Fm Fmq xxy ?? 故最小回流比為 minR = Dqqqxyyx?? = ??? 取操作回流比為 R=2 minR =2?= 求精餾塔的氣、液相負荷 /h8 2 . 5 5 5 k m o l=6 3 . 2 1 2 1 . 3 0 6=RD=L ? l / h14 5. 7 67 kmo=63 . 21 2 2. 3 06=1) D+(R=V ? l/ h2 6 7 . 2 4 8 k m o=1 8 4 . 6 9 3+8 2 . 5 5 5=F+L= L39。 求操作線方程 精餾段操作線方程為 1ny? = 1RR? nx + 1DxR? = nx + = + 31 提餾段操作線方程 16 0 1 3 1 6 4 5 4 8 2 17 6 4 5 2 4 6 739。39。 ???????? mmWmm xxxVWxVLy 32 采用逐板法求理論板層數(shù) 由1 ( 1)qq qxy x??? ?? 得 yyx )1( ??? ?? 將 ? = 代入得相平衡方程 yyyyx )1( ????? ?? 33 聯(lián)立（ 31）、（ 32）、（ 33）式，可自上而下逐板計算所需理論板數(shù)。 表 33 板號 1 2 3 4 5 6 7 8 y x ≤ xF ≤ xW 精餾塔的理論塔板數(shù)為 TN =8（包括再沸器） 進料板位置 3?FN ②實際板層數(shù)的求取 17 液相的平均粘度 進料黏度：根據(jù)表 1，用內(nèi)插法求得 CtF ?? 查手冊 [20]得 smPaA ?? ? smPaB ?? ? )3 6 (6 9 )2 8 (3 0 ??LF? 求得 smPaLF ?? ? 塔頂物料黏度：用內(nèi)插法求得 ctD ?? ， 查手冊 [21]得 smPaA ?? ? smPaB ?? ? )4 3 (0 8 )3 2 (9 1 ??LD? 求得 smPaLD ?? ? 塔釜物料黏度：用內(nèi)插法求得 CtW ?? ， 查手冊得 smPaA ?? ? smPaB ?? ? )2 9 (9 8 )2 3 (0 1 ??LW? 求得 smPaLW ?? ? 精餾段液相平均黏度： sm P aLFLD ?????? ???精 提餾段液相平均黏度： sm P aLFLW ?????? 3 1 3 3 9 ???提 精餾段和提餾段的相對揮發(fā)度 根據(jù)表 32，用內(nèi)插法求得 ?F? ?D? ?w? 則精餾段的平均揮發(fā)度 ???? FD ??? 精 提餾段的平均揮 發(fā)度 ???? FW ??? 提 全塔效率 ET 和實際塔板數(shù) 全塔效率可用奧爾康公式： )( ?? LTE ?? 計算 所以精餾段 4 7 )3 3 5 ( ???? ?TE 提餾段 4 2 )3 1 3 ( ???? ?TE 精餾段實際板層數(shù) 2 ???? TTENN 精塊 18 提餾段實際板層數(shù) 639。 ???? TTENN 提塊 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力的計算 塔頂 操作壓力 P kPa? 每層塔板壓降 kPaP ?? 進料板壓力 k P aP F 0 0 1 ???? 精餾段平均壓力 k P aP m 0 32/) 0 0 1( ??? 操作溫度計算 依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中甲醇、水的飽 和蒸氣壓由安托尼方程計算。各項計算如下： ① 堰長 Wl 取 Wl ???? D ② 溢流堰高度 Wh 22 由 W L OWh h h?? 選用平直堰，堰上液層高度 OWh 由式 2 32 .8 41000 hOW WLhEl??? ???? 近似取 E=1，則 mh OW 0 06 3 60 00 00 00 3/2 ??????? ???? 取板上清液層高度 60Lh mm? 故 mhW ??? ③弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA 由 ? 查弓形降液管的參數(shù)圖 [22]，得 ?TfAA ?DWd 故 20 6 5 3 5 5 mAA Tf ???? mDW d ???? 依式 T3600 fhAHL? ? 驗算液體在降液管中停留時間，即 T3600 fhAHL? ? ss 6 0 00 0 0 7 6 5 6 0 0 ??? ??? 故降液管設(shè)計合理。03600hWLh lu? 取 smu /39。 選用凹形受液盤，深度 39。 塔板布置 塔板的分塊 因 mmD 800? ，故塔板采用分塊板。 邊緣區(qū)寬度確定 取 mWmWW css ,39。 mhhh OWW 0 3 7 )0 0 6 5 3 ()(1 ?????? ? 液柱 液體表面張力的阻力 h? 計算 液體表面張力的阻力 h? 可按式04 LLh gd???? 計算，即 mgdh L L 30 ??????? ?? ?? 液柱 氣體通過沒層塔板的液柱高度 Ph 可按下式計算，即 mhhhh cP 0 6 3 0 3 3 7 2 2 ??????? ?液柱 氣體通過每層塔板的壓降為 k Pak PaghP Lpp ??????? ? （設(shè)計允許值） 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 漏液 對篩板塔，漏液點氣速 0,minu 可由下式計算，即 VLL hhCu ??? /) 0 5 ( 0m i n,0 ??? )( ?????? sm/? 實際孔速 m in,00 / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為 in,0 0 ???? u uK 故在本設(shè)計中無明顯液漏。(1 5 220 ???? 液柱 26 mH d 1 2 4 0 1 6 3 ???? 液柱 ? ?d T WH H h??? 故在本設(shè)計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。由 式得 3/2 ??????????WsOW l LEh 取 E=1，則 smLs /0 00 4 60 1 00 00 3m i n, ???????? ?? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線（ 3） 液相負荷上限線 以 ? =4s 作為液體在降液管中停留時間的下限，由 4fTsAHL? ??得 28 smHAL Tfs /0 0 6 5 6 5 3m a x, ???? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線（ 4） 液泛線 令 ()d T wH H h??? 由 11。 。 39。 39。 ( )() VLAc ?? ?? 39。 / ( )wc l h? 3 2 / 3360039。 2 ???????????a )(39。 2 ???c )(39。取 smuR /? ，則 0 5 0 0 0 7 ?????RsR uLd ? 查附表 A3 取 ??? 32 進料管的直徑 Fd 采用高位槽送料入塔，料液速度可取 smu F /~? ，取 料液速度smuF /? ，則 smL s /0 0 1 3 5 5243 0 03 6 0 0 3739。 ????? ? 查附表 A3 取 4mm76?? 塔底出料管的直徑 Wd 一般可取塔底出料管的料液流速 wu 為 到 m/s，循環(huán)式再沸器取 到 m/s， 取塔底出料管的料液流速 wu 為 m/s muLdwSw 0 0 1 3 39。本設(shè)計的平均操作溫度為 ℃，平均操作壓力為 ,接近于常壓操作，而塔底加熱蒸氣壓力為 。同時繪制出的生產(chǎn)工藝流程圖和精餾塔設(shè)計條件圖以及液體分布器施工圖都是符合計算結(jié)果和實際情況的。 由塔板負荷性能圖可以看出，在本設(shè)計中的塔板的設(shè)計點在正常操作范圍內(nèi)，氣液兩相流量的變化對塔板效率影響不大，可以獲得較理想的塔板效率。 34 參考文獻 [1]魏兆燦等 .塔設(shè)備設(shè)計 [M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ,1988. [2]蘭州石油機械研究所 .現(xiàn)代塔器技術(shù) [M].烴加工出版社 ,1990. [3]《化學(xué)工程手冊》編輯委員會 .化學(xué)工程手冊 — 氣液傳質(zhì)設(shè)備 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 , 1989. [4]劉保柱 ,章淵昶 ,陳平 ,姚克儉 .節(jié)能型甲醇精餾工藝研究 [J].化工進展， 2020,（ 05）： 6579. [5]李明虎 ,張雄偉 ,劉浙軍 .精細化工行業(yè)中的若干節(jié)能措施 [J].浙江化工 ,2020,(5)： 3239. [6]張愛民 .DN2400低壓甲醇合成工藝的設(shè)計與運行 [D],2020. [7]賈紹義 ,柴誠敬等 .化工傳質(zhì)與分離過程 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020. [8]周志超 ,吳嘉 .具有完全熱集成和水集成的合成甲醇精制工藝 [J].化工學(xué) 報 ,2020,(12):152158. [9]黃璐 ,王保國 .化工設(shè)計 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020. [10]褚雅志 ,秦麗萍 ,王勝利 ,黃熠 ,周三平 .甲醇精餾工藝及其塔器優(yōu)化設(shè)計 [J].化工進展 , 2020,(10):8896. [11]李華昌 ,符斌 .實用化學(xué)手冊 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020. [12]祝春芳 ,王忠銘 ,袁振宏 ,黃大隆 ,李梅 .精餾法與滲透汽化膜分離法在甲醇脫水提純過程 中的能耗比較 [J].可再生能源 ,2020,(6):123129. [13]沈佩芝 ,雷玉萍 .甲醇市場狀況及科技開發(fā)進展 [J].化工進展 ,2020(1):49. [14]刁玉瑋 ,王立業(yè) ,喻健良 .化工設(shè)備機械基礎(chǔ) [M].大連理工大學(xué)出版社 ,2020. [15]謝克昌 .甲醇及其衍生物 [D].碩士 ,2020. [16]匡國柱 ,史啟才 .節(jié)能型甲醇精餾工藝研究化工進展 [J].化工學(xué)報 2020,(5)： 1217. [17]賈紹義 ,柴誠敬 . 化工原理課程設(shè)